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电力设备:800V行业系利报告(一):800V高电压平台风口已来,技术升级带来产业新机遇

电气设备2023-01-27虞洁攀、王磊中邮证券为***
电力设备:800V行业系利报告(一):800V高电压平台风口已来,技术升级带来产业新机遇

9% 5% 1% -3% -7% -11% -15% -19% -23% -27% -31% 强于大市|维持 电力设备沪深300 800V行业系利报告(一):800V高电压平台风口已来,技术升级带来产业新机遇 证券研究报告:电力设备|深度报告 2023年1月27日 行业投资评级 行业基本情况收盘点位 9348.26 52周最高 12512.49 52周最低 7697.91 投资要点 我国新能源汽车渗透率近30%,新能源车保有量已突破千万辆。2022年,我国新能源汽车产销量分别为704.1万辆和687.2万辆,同 行业相对指数表现(相对值) 比翻倍增长。截至2022年末,我国新能源汽车保有量为1310万辆。目前提升补能效率的解决方案主要有换电、大电流及大电压。我 国新能源车市场以纯电动车为主,约占75%。续航里程和补能效率是大部分消费者购车的主要考虑因素。从提高补能效率的角度来看,主要有三种方式:(1)以蔚来汽车为代表的换电模式,(2)以特斯拉为代表的大电流模式,(3)较多车企选择的高电压模式。 国内外厂商加速布局800V高压平台,快充时代序幕缓缓拉开。大电压是提升充电功率的主流方案。在功率相等的情况下,高电压可通过降低电流,在减少能量损耗的同时亦可通过收窄线束截面积来达到减轻整车重量的目的。在2019年保时捷发布了全球首款搭载800V 2022-012022-042022-062022-082022-102023-01 研究所 资料来源:聚源,中邮证券研究所 分析师:王磊 SAC登记编号:S1340523010001 Email:wanglei03@cnpsec.com 研究助理:虞洁攀 SAC登记编号:S1340122110002 近期研究报告 Email:yujiepan@cnpsec.com 《储能观察(1):光伏价格回归,光储需求高增》-2022.12.30 电压平台的纯电动汽车Taycan后,行业内众多厂商纷纷开始布局800V高电压平台,其中包括比亚迪、吉利、现代、广汽、小鹏、极狐等。随着搭载800V高压平台电动车的大规模量产,其将带动车端和桩端改造需求的提升。 800V高压平台的普及将带动车内配件及外部配套设施的发展。高电压可能会导致负极表面出现析锂现象,造成容量衰减甚至引发爆炸等危险,因此需通过石墨改性或采用非碳基负极材料以降低析锂现象所带来的风险。且大电压也显著提高了系统对功率半导体器件的要求。相比于以往主流的硅基IGBT而言,SiC功率器件由于具有高耐压、低导通损耗、低开关损耗等特性,更适用于800V高压平台。此外,对800V平台的生态建设,除应对车内配件进行改造升级外,亦需在外部配套相应的充电设施。未来,随着800V高电压平台的逐步普及,充电桩及储能充电技术也将迎来快速的发展阶段。 风险提示: 政策变动风险;原材料价格波动风险;技术迭代风险。 重点公司盈利预测与投资评级 代码 简称 投资评级 收盘价(元) 总市值 (亿元) EPS(元) PE(倍) 2023E 2024E 2023E 2024E 300750.SZ 宁德时代 增持 542.00 11040.17 16.91 22.48 23.30 17.53 603659.SH 璞泰来 未评级 54.31 755.36 3.15 4.18 17.22 12.98 300648.SZ 星云股份 未评级 38.10 56.31 1.49 2.31 25.48 16.48 资料来源:iFinD,中邮证券研究所(注:未评级公司盈利预测来自iFinD机构的一致预测) 目录 1800V高电压平台风口已来4 1.1国内新能源渗透率近30%,保有量突破千万辆4 1.2提升续航里程和加快补能效率是两大重点技术发展方向5 1.3高电压平台是短期解决补能焦虑的最优解10 1.4国内外车企纷纷入局,800V高压平台序幕已拉开15 2800V高电压平台带动产业链环节升级21 2.1800V高压平台亟需负极性能提升23 2.2800V高压平台将推动充电桩及储能配套设施的建设25 3风险提示27 图表目录 图表1:2022年我国新能源汽车产销同增近1倍4 图表2:我国新能源乘用车销量(万辆)5 图表3:新能源乘用车单车带电量6 图表4:国内外造车新势力车型续航情况6 图表5:新能源汽车补能方式分为换电和充电模式7 图表6:2022年12月各省份换电站总量及TOP108 图表7:2022年12月换电设施换电热力图(万千瓦时)8 图表8:蔚来汽车无人值守“电区房”8 图表9:蔚来汽车BaaS定价模式9 图表10:部分企业换电相关规划9 图表11:新能源车充电时间11 图表12:特斯拉通过提高电流以提升充电功率12 图表13:特斯拉ModelSPlaid在V3超充桩上的充电表现13 图表14:永磁同步电机示意图13 图表15:保时捷Taycan15 图表16:部分车企高电压平台情况16 图表17:小鹏汽车量产国内首个800V高压SiC平台17 图表18:E-GMP平台为标准化、模块化的全新电动汽车专用平台17 图表19:岚图800VDC-360kW超级快充18 图表20:岚图800V高电压系统18 图表21:比亚迪e平台3.0优势19 图表22:吉利汽车SEA浩瀚架构19 图表23:极狐阿尔法S华为HI版构20 图表24:广汽埃安A480超充桩20 图表25:充电倍率过高对锂电池的影响22 图表26:析锂副反应对锂离子电池的影响23 图表27:锂离子电池负极材料分类24 图表28:我国公共充电桩保有量情况(万台)26 图表29:小鹏自研储能充电技术类26 1800V高电压平台风口已来 提升补能效率是新能源车技术发展的重点之一,800V高压快充平台渐行渐近。续航能力及补能效率是部分消费者在购买新能源车时的顾虑。当前大部分电动车的续航里程在700公里以内,在电池能量密度短期内提高程度有限的前提下,众厂商纷纷将目光投向了补能效率上。目前多数新能源汽车采用的是400V电压平台,而在2019年保时捷发布全球首款搭载800V电压平台的汽车,拉开了800V高压平台的序幕后,近年来我国车企也掀起了新一轮的发布热潮,其中包括比亚迪、小鹏、吉利等等车企。未来,随着800V高压平台相关配套设施的建设完善,其将降低新能源车用户的补能焦虑,并带领电动车进入全面快充时代。 1.1国内新能源渗透率近30%,保有量突破千万辆 我国新能源汽车市场发展迅速,新能源车保有量已突破千万辆。我国是全球最大的汽车生产国,国民对新能源车的接受程度正逐渐提升。2022年,我国新能源汽车产销量分别为704.1万辆和687.2万辆,同比均翻倍增长。截至2022年 12月末,我国新能源汽车保有量为1310万辆。 图表1:2022年我国新能源汽车产销同增近1倍 800 180% 700 160% 600 140%120% 500 100% 400 80% 300 60% 200 40%20% 100 0% 0 -20% 20152016201720182019202020212022 新能源车销量(万辆)新能源车产量(万辆)销量增速(%)产量增速(%) 资料来源:中汽协,中邮证券研究所 我国新能源车渗透率已超20%。2022年1月,国务院印发了《“十四五”节能减排综合工作方案》,提出到2025年,新能源新车销售量达到汽车新车销售总量的20%左右。2022年,我国汽车产销量分别为2702.1万辆和2686.4万辆,分别同增3.4%和2.1%,新能源汽车产销占新车比重为26.1%和25.6%,2025年20%的渗透率目标已提前达成。 我国新能源车市场以纯电动车为主,约占75%。新能源汽车可分为纯电动汽车(EV)、混合动力汽车(HEV)、插电式混合动力汽车(PHEV)、增程式电动汽车 (REEV)和燃料电池汽车(FCEV)。2022年12月,我国新能源乘用车销量75万辆,其中EV、PHEV分别为56.3和18.7万辆,EV占比达75%。目前我国新能源汽车市场仍以纯电动汽车为主。 图表2:我国新能源乘用车销量(万辆) 80 70 60 50 40 30 20 10 0 EVPHEV 资料来源:乘联会,中邮证券研究所 1.2提升续航里程和加快补能效率是两大重点技术发展方向 里程焦虑和充电便捷是新能源车潜在消费者的主要顾虑。纯电动汽车的运行模式为从电网获取电能,再将电能储存入动力电池中,最后利用储存的电能为驱动电机提供能量。在不考虑发电厂端化石能源消耗和排放的情况下,纯电动汽车是一种不消耗燃油且零排放的清洁车型。虽然新能源车已经开始迎来高速发展, 但对于部分消费者而言,和传统燃油车相对比,购买新能源车仍会存在一些顾虑,主要体现在续航里程和充电便捷性方便。 因此,在新能源车的技术发展中,提升续航里程和加快补能效率是两大重点 方向。 (1)续航里程:可通过提升单车带电量和车辆轻量化来实现 2020-2022年新能源乘用车单车带电量持续上升。根据动力电池联盟的数据, 2020-2022年国内纯电动乘用车的单车带电量分别为48.04/48.58/50.51kwh,逐年提升,高续航仍是新能源车持续追求的技术进步方向。 图表3:新能源乘用车单车带电量 2020年 2021年 2022年 纯电动乘用车单车带电量(kwh) 48.04 48.58 50.51 插混乘用车单车带电量(kwh) 18.42 19.53 21.07 资料来源:动力电池联盟,中邮证券研究所 电池扩容或采用轻量化材料可提升新能源车的续航里程。对于目前市场上常见的造车新势力厂商,其大部分新能源汽车续航里程小于700公里,其中小鹏P5的续航里程为460和600km两种,特斯拉Model3的续航里程则包含了从468至675km。因此对于新能源车企而言,若想进一步提高汽车的续航能力,满足城际之间较长里程的行驶需求,在不考虑加装增程器的情况下,可通过电池扩容或对整车采用轻量化材料,利用减重来减少能耗,从而提升汽车的续航里程。 图表4:国内外造车新势力车型续航情况 品牌 车型 纯电续航(km) 售价(万元) 蔚来 ET7 500/700/1000 45.80-53.60 小鹏 P5 460/600 15.69-20.29 哪吒 V 301/401 8.39-12.38 零跑 C11 480/600 18.58-23.98 特斯拉 ModelY 545/640 25.99-35.99 特斯拉 Model3 468/675 22.99-32.99 资料来源:汽车之家,中邮证券研究所 本文重点讨论第二点:补能效率的提升 (2)补能效率:高电压平台是短期解决补能焦虑的最优解 新能源汽车的补能方式分为换电模式和充电模式,其中以充电模式为主。换电/充电模式按照地理位置可分为固定式(换电模式的固定式为换电站)和移动式。 图表5:新能源汽车补能方式分为换电和充电模式 资料来源:公开资料整理,中邮证券研究所 1、换电:补能效率高,各车企推出中长期规划加码布局 换电模式补能效率高,代表厂商为蔚来汽车。电动汽车换电模式是指通过集中型充电站对大量电池集中存储、集中充电、统一配送,并在电池配送站内对电动汽车进行电池更换服务。与充电模式相比,换电模式的补能效率更高,其可分成底盘换电、侧方换电和分箱换电。底盘换电在不改变车体前后轴重量的情况下,可实现全自动换电,大幅缩短了换电时间,目前蔚来汽车和奥动新能源均采用底盘换电。 2022年我国新能源换电汽车销量同增近1倍,目前全国换电站保有量超1973座。在国际上,换电模式已在以色列、加拿大、澳大利亚等国进行了一定的推广和应用,东京也推出了充换电结合的电动出租车运营服务。截至2022年底,中 国建成新能源汽车换电站1973座,其中蔚来、奥动新能源和杭州伯坦分别建成 1300、565和108座。 图表6:2022年12月各省份换电站总量及TOP10图表7: